Conforme o número de novos produtos químicos usados ​​na indústria, alimentos e produtos de consumo estão em constante aumento, assim como a liberação de produtos químicos para o meio ambiente, e a necessidade de compreender os efeitos adversos das misturas químicas torna-se cada vez mais urgente. Além disso, produtos químicos podem atuar em combinação com estressores não químicos (por exemplo, radiação, temperatura, pH etc.) para produzir efeitos estressores múltiplos inesperados. Mesmo que a concentração ou dose de cada estressor possa ser baixa no ambiente, o potencial de efeitos prejudiciais da mistura de estressores preocupa os pesquisadores há anos. Ninguém foi ainda totalmente capaz de prever os efeitos de vários estressores; mas um novo conceito e abordagem desenvolvidos por pesquisadores do Instituto Norueguês de Pesquisa Hídrica (NIVA) é provavelmente um passo na direção certa.

"Compreender como os estressores em baixas concentrações ou doses interagem uns com os outros, e como a interação afeta um organismo, tem sido um grande desafio. Como um passo inicial para responder a isso, desenvolvemos uma abordagem para desvendar as interações do estressor no nível molecular, "diz o pesquisador You Song da NIVA.

A abordagem foi desenvolvida por Song e colegas da NIVA, a Universidade Norueguesa de Ciências da Vida e a Universidade de Ghent. Além dessa nova abordagem, a equipe de pesquisa também propôs um novo fluxo de trabalho para utilizar ao máximo os dados genômicos de alto conteúdo (HC) para compreender os efeitos do coquetel de estressores ambientais:

"A nova abordagem tornará mais fácil revelar as potenciais interações entre os estressores. Essas informações são cruciais para a avaliação de risco cumulativo de produtos químicos e estressantes não químicos, que é a base para avaliação de risco cumulativo e tomada de decisão regulatória, "Song explica.

Vinculando a exposição a genes e funções biológicas

Para seu estudo, Song e seus colegas expuseram o salmão do Atlântico à radiação gama e ao urânio empobrecido, e eles investigaram os efeitos na expressão gênica no fígado dos peixes. Eles descobriram que mais de 3.000 genes foram expressos diferencialmente nos peixes expostos e foram capazes de ligar alguns dos genes expressos de forma diferente a certas funções biológicas, como resposta ao estresse oxidativo, Danos ao DNA, carcinogênese e outras vias de toxicidade.

- Obtivemos alguns achados interessantes quando investigamos a expressão gênica. Por exemplo, para alguns genes, a combinação de radiação gama e exposição ao urânio levam a mudanças sinergéticas na expressão do gene, mesmo que as duas exposições individualmente não tenham levado a uma mudança significativa do mesmo gene, A música explica.

"Descobertas como esta - e todos os outros dados obtidos a partir da análise da expressão gênica - são peças de um quebra-cabeça que podemos usar para obter uma melhor compreensão do mecanismo por trás de como os estressores, e a interação entre estressores, potencialmente levar a certos efeitos adversos, "diz Knut Erik Tollefsen, cientista pesquisador sênior da NIVA.

Das moléculas à população

Apesar dos resultados promissores, o método desenvolvido por Song e colegas ainda só pode ser usado para interpretar os efeitos tóxicos em nível molecular. Mas Song acredita que abordagens melhores para extrapolação entre os efeitos genômicos e de organismo serão desenvolvidas em um futuro próximo, de modo que pode ser usado para prever os múltiplos efeitos estressores também no nível do organismo ou da população.

“Há uma necessidade de menos testes em animais no futuro. Uso de abordagens alternativas, como a toxicogenômica, triagem de alto rendimento (HTS) in vitro e modelos de predição computacional mostram promessas para atender a este requisito, "Conclui You Song.